【机器人】ROS1程序运行指北：启动、重命名、launch

本案例采用ROS1提供的示例，程序进行演示。

本系列用时7天，博主也是从零开始，尽力去写的，如果发现了错误一定要私信告诉我呀。这么努力的博主，关注一下吧。

作者：杨丝儿
座右铭：始于兴趣，源于热爱，成于投入。
介绍：爱丁堡大学人工智能专业。技术兴趣点集中在机器人、人工智能可解释性、数学、物理等等。
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:star:运行方法

执行$roscore来启动roscore
包下执行运行：$rosrun <包名> <包内可执行程序/python脚本> [<其他参数>]

:star:重命名

本来我以为重命名是个多么困难的任务，实践之后发现，这是个超级简单的小技巧。

一个机器人总会有很多重复的组件，像是两条手臂或者两对轮子，亦或是前后左右四个摄像头。我们可以采用重命名的方式对每一个组件上运行的程序进行整理，便于软件的开发和管理。

ROS中的重命名有三种，修改命名空间、修改节点名、修改主题/消息名。

:sparkles:命名的概念

首先了解ROS中的命名。ROS中的消息或者节点名称的规划类似计算机系统的路径的形式，使用反斜杠”/“隔开。

计算机中的文件夹对应ROS命名中的命名空间，计算机中的文件对应ROS命名中的节点名称。

:sparkles:命名效果

未命名的运行情况

# 终端1
rosmaster
# 终端2
rosrun rospy_tutorials talker
# 终端3
rosrun rospy_tutorials listener
# 终端4
rosrun rospy_tutorials talker
# 终端5
rosrun rospy_tutorials listener
# 终端6
rqt_graph

命名后的运行情况

# 终端1
rosmaster
# 终端2
rosrun rospy_tutorials talker __ns:=first __name:=talker
# 终端3
rosrun rospy_tutorials listener __ns:=first __name:=listener  chatter:=/second/chatter
# 终端4
rosrun rospy_tutorials talker __ns:=second __name:=talker
# 终端5
rosrun rospy_tutorials listener __ns:=second __name:=listener chatter:=/first/chatter
# 终端6
rqt_graph

结构清晰，同时实现了两个命名空间的沟通。

:sparkles:重命名方法

在程序运行指令后按照下面的格式添加重命名规则。

命名空间重映射：$rosrun <包名> <程序名> __ns:=<新命名空间名称>
节点重命名：$rosrun <包名> <程序名> __name:=<新节点名>
消息重命名：$rosrun <包名> <程序名> <消息名>:=<新消息名>

重点：以上三个语法可以同时使用。

如果当前路径下存在python代码程序，也可以直接使用$./<程序名> [<同上>]替换上面的指令。

:star:ROS Launch 启动

每次启动ROS的一个系统都需要走上面这么多的步骤，未免太繁琐了。

当然，你也可以把这些写成一个.bash脚本，一键启动。不过ROS为我们提供了自动化启动的方法叫做roslaunch。

不同于上文中的启动指令rosrun，这里我们使用roslaunch指令启动，语法是：$roslaunch <包名> <.launch文件名>

:sparkles:文件结构

.launch文件本质还是一个xml文件，基本结构如下

- launch
  - node
    - name="<节点名称>"
    - ns="<命名空间>"
    - pkg="<包名>"
    - type="<软件名>"
    - output="screen"，这是一个调试的方法，输出到终端。调试完成后可以去掉，以保证终端的干净。
    - 其他命名
  - node
    - ···

:sparkles:文件示例

本案例使用代码来自于：【机器人】ROS工程案例：基础部分

<launch>
    <node 
        name="publisher" ns="first" 
        pkg="communicate_bot" type="topic_publisher.py"
        output="screen"/>
    <node
        name="subscriber" ns="first"
        pkg="communicate_bot" type="topic_subscriber.py"
        output="screen"/>
    <node
        name="publisher" ns="second"
        pkg="communicate_bot" type="topic_publisher.py"
        output="screen"/>
    <node
        name="subscriber" ns="second"
        pkg="communicate_bot" type="topic_subscriber.py"
        output="screen"/>
</launch>